系统架构设计高级技能 · 层次式架构设计理论与实践

2023-10-30

现在的一切都是为将来的梦想编织翅膀,让梦想在现实中展翅高飞。
Now everything is for the future of dream weaving wings, let the dream fly in reality.

点击进入系列文章目录

系统架构设计高级技能 · 层次式架构设计理论与实践

在这里插入图片描述

一、层次式体系结构概述

1.1 定义

软件体系结构可定义为:软件体系结构为软件系统提供了结构、行为和属性的高级抽象,由构成系统的元素描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构,并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系,提供了一些设计决策的基本原理,是构建于软件系统之上的系统级复用。

分层式体系结构是一种最常见的架构设计方法,能有效地使设计简化,使设计的系统机构清晰,便于提高复用能力和产品维护能力。层次式体系结构设计是将系统组成一个层次结构,每一层为上层服务,并作为下层客户。在一些层次系统中,除了一些精心挑选的输出函数外,内部的层接口只对相邻的层可见。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。由于每一层最多只影响两层,同时只要给相邻层提供相同的接口,允许每层用不同的方法实现,同样为软件
重用提供了强大的支持。

1.2 层次式应用的组成

在这里插入图片描述

1.3 特点与注意事项

二、表现层框架设计

2.1 MVC(Model-View-Controller)模式

MVC是一种软件设计模式。MVC把一个应用的输入、处理、输出流程按照视图、控制、模型的方式进行分离,形成了控制器、模型、视图3个核心模块,其中:
(1)控制器(Controller):接受用户的输入,并调用模型和视图去完成用户的需求。
(2)模型(Model):应用程序的主体部分,表示业务数据和业务逻辑。
(3)视图(View):用户看到并与之交流的界面。

如图,三者协作关系:
在这里插入图片描述
使用MVC模式来设计表现层,可以有以下优点:
(1)允许多种用户界面的扩展。
(2)易于维护。
(3)易于构件功能强大的用户界面。
(4)增加应用的可拓展性、强壮性、灵活性。

2.2 MVP(Model-View-Presenter)模式

在MVP模式中Model提供数据,View负责显示,Controller/Presenter负责逻辑处理。MVP不仅仅避免了View和Model之间的耦合,还进一步降低了Presenter对View的依赖。

如图,MVP设计模式:
在这里插入图片描述
使用MVP模式来设计表现层,可以有以下的优点:
(1)模型与视图完全分离,可以修改视图而不影响模型。
(2)所有的交互都发生在一个地方 - Presenter内部,因此可以更高效地使用模型。
(3)可以将一个Presenter用于多个视图,而不需要改变Presenter的逻辑。因为视图的变化总是比模型的变化频繁。
(4)如果把逻辑放在Presenter中,就可以脱离用户接口来测试这些逻辑(单元测试)。

2.3 MVVM(Model-View-ViewModel )模式

MVVM和MVC、MVP类似,主要目的都是为了实现视图和模型的分离。不同的是MVVM中,View和Model的交互通过ViewModel来实现,也就是View和Model不能直接通信,两者的通信只能通过ViewModel来实现。ViewModel是MVVM的核心,通过DataBinding实现View与Model之间的双向绑定,其内容包括数据状态处理、数据绑定及数据转换。
如图,MVVM设计模式:
在这里插入图片描述

三、中间层框架设计

3.1 业务逻辑层组件设计

业务逻辑层组件分为接口和实现类两个部分。接口用于定义业务逻辑组件,定义业务逻辑组件必须实现的方法是整个系统运行的核心。通常按模块来设计业务逻辑组件,每个模块设计一个业务逻辑组件,并且每个业务逻辑组件以多个数据访问对象(Data Access Object,DAO)组件作为基线,从而实现对外提供系统的业务逻辑服务。

3.2 业务逻辑层工作流设计

工作流管理联盟(Workflow Management Coalition,WFMC)将工作流定义为:业务流程的全部或部分自动化,在此过程中,文档、信息或任务按照一定的过程规则流转,实现组织成员间的协调工作已达到业务的整体目标。

如图,工作流参考模型:
在这里插入图片描述

3.3 业务逻辑层实体设计

逻辑层实体提供对业务数据及相关功能(在某些设计中)的状态编程访问。业务逻辑层实体可以使用具有复杂架构的数据构建,这种数据通常来自数据库中的多个相关表。业务逻辑层实体数据可以作为业务过程的部分I/O参数传递。业务逻辑层实体是可序列化的以保持他们的当前状态。

3.4 业务逻辑层框架

业务逻辑框架位于系统架构的中间层,是实现系统功能的核心组件。采用容器的形式,便于系统功能的开发、代码重用和管理。在业务容器中,业务逻辑是按照Domain Model-Service-Contro思想来实现的。其中:
(1)Domain Model是仅仅包含业务相关的属性的领域层业务对象。
(2)Service是业务过程实现的组成部分,是应用程序的不同功能单元,通过在这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
(3)Control服务控制器,是服务之间的纽带,不同服务之间的切换就是通过它来实现的。

四、数据访问层框架设计

4.1 数据访问模式

(1)在线访问
(2)Data Access Object
(3)Data Transfer Object
(4)离线数据模式
(5)对象/关系映射

4.2 工厂模式在数据数据访问层的应用

这就需要在实际开发过程中将这些数据库访问类再作一次封装。经过这样的封装,不仅可以达到上述的目标,还可以减少操作数据库的步骤,减少代码编写量。工厂设计模式是使用的主要方法。

工厂模式定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。这里可能会处理对多种数据库的操作,因此,需要首先定义一个操纵数据库的接口,然后根据数据库的不同,由类工厂决定实例化哪个类。

4.3 ORM,Hibernate与CMP2.0设计思想

ORM(Object-Relation Mapping) 在关系型数据库和对象之间作一个映射,这样,在具体操纵数据库时,就不需要再去和复杂的 SQL语句打交道,只要像平时操作对象一样操作即可。当开发一个应用程序的时候(不使用OR Mapping), 可能会涉及许多数据访问层的代码,用来从数据库保存、删除和读取对象信息等,然而这些代码写起来总是重复的。一个更好的办法就是引入OR Mapping。 实质上,一个 OR Mapping会生成DAL。 与其自己写DAL代码,不如用OR Mapping, 开发者只需要关心对象就好。

4.4 XML Schema

XML Schema用来描述XML文档合法结构、内容和限制。 XML Schema由XML 1.0 自描述,并且使用了命名空间,有丰富的内嵌数据类型及其强大的数据结构定义功能,充分地改造了并且极大地扩展了 DTDs (传统描述XML文档结构和内容限制的机制)的能力,将逐步替代DTDs, 成为 XML体系中正式的类型语言,同 XML 规范、 Namespace 规范一起成为XML体系的坚实基础。

4.5 事务处理设计

事务是现代数据库理论中的核心概念之一。如果一组处理步骤或者全部发生或者一步也不执行,我们称该组处理步骤为一个事务。当所有的步骤像一个操作一样被完整地执行,我们称该事务被提交。由于其中的一部分或多步执行失败,导致没有步骤被提交,则事务必须回滚(回到最初的系统状态)。事务必须服从 ISO/IEC所制定的ACID原则。 ACID是原子性(Atomicity)、 一致性(Consistency)、 隔离性 (Isolation) 和持久性 (Durability) 的缩写。事务的原子性表示事务执行过程中的任何失败都将导致事务所做的任何修改失效。一致性表示当事务执行失败时,所有被该事务影响的数据都应该恢复到事务执行前的状态。隔离性表示在事务执行过程中对数据的修改,在事务提交之前对其他事务不可见。持久性表示已提交的数据在事务执行失败时,数据的状态都应该正确。

4.6 连接对象管理设计

对于共享资源,有一个很著名的设计模式——资源池。该模式正是为了解决资源频繁分配、释放所造成的问题。把该模式应用到数据库连接管理领域,就是建立一个数据库连接池,提供一套高效的连接分配、使用策略。建立连接池的第一步,就是要建立一个静态的连接池。所谓静态,是指池中的连接是在系统初始化时就分配好的,并且不能够随意关闭。有了这个连接池,下面就可以提供一套自定义的分配、释放策略。当客户请求数据库连接时,首先看连接池中是否有未分配出去的连接。如果存在空闲连接则把连接分配给客户,并作相应处理。

五、数据架构规划与设计

5.1 数据库与类的设计融合

对类和类之间关系的正确识别是数据模型的关键所在。本节将讨论如何发现、识别以及描述类。要想将建模过程缩减为一个简单的、逐步进行的过程是不太可能的。从本质上讲,建模是一项艺术。对一个给定的复杂情况而言,不存在唯一正确的数据模型,然而却存在好的数据模型。一个企业或机构的某个数据模型可能会优于另一个数据模型,但就如何为一个特定的系统建立数据模型,却没有唯一的解决方案。

好模型的目标是将工程项目整个生存期内的花费减至最小,同时也会考虑到随时间的推移系统将可能发生的变化,因而设计时也要考虑能适应这些变化。因此,将目光集中在最大限度地降低开发费用上是一个错误。

5.2 数据库设计与XML设计融合

XML文档分为两类:一类是以数据为中心的文档,这种文档在结构上是规则的,在内容上是同构的,具有较少的混合内容和嵌套层次,人们只关心文档中的数据而并不关心数据元素的存放顺序,这种文档简称为数据文档,它常用来存储和传输 Web 数据。另一类是以文档为中心的文档,这种文档的结构不规则,内容比较零散,具有较多的混合内容,并且元素之间的顺序是有关的,这种文档常用来在网页上发布描述性信息、产品性能介绍和 E-mail信息等。

XML文档的存储方式有两种:基于文件的存储方式和数据库存储方式。

六、物联网层次架构设计

  • (1)感知层:
    感知层用于识别物体、采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、 RFID标签和读写器、摄像头、 GPS、 传感器、 M2M 终端、传感器网关等,主要功能是识别对象、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

  • (2)网络层:
    网络层用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

  • (3)应用层:
    应用层实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,结合行业需求实现行业智能化,这类似于人们的社会分工。

点击进入系列文章目录

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

系统架构设计高级技能 · 层次式架构设计理论与实践 的相关文章

  • CPT104 习题笔记

    调度算法 时间 突发时间 Burst time 通常 我们忽略I O时间 只考虑进程的CPU时间 因此 突发时间是进程在CPU上执行所花费的总时间 Arrival Time 到达时间是流程进入就绪状态并为其执行做好准备的时间 Exit ti
  • 嵌入式Hypervisor了解

    https blog csdn net bbc955625132551 article details 71597863 hypervisor 的核心要素之一是页映射器 它将硬件指向特定操作系统 来宾或 hypervisor 的页 最后 需
  • 浅谈tidb事务与MySQL事务之间的区别

    MySQL是我们日常生活中常见的数据库 他的innodb存储引擎尤为常见 在事务方面使用的是扁平事务 即要么都执行 要么都回滚 而tidb数据库则使用的是分布式事务 两者都能保证数据的高一致性 但是在实现方式上是不一样的 我们先来看看MyS
  • 系统架构设计专业技能 · 软件工程之系统分析与设计

    系列文章目录 系统架构设计专业技能 软件工程 一 系统架构设计师 系统架构设计高级技能 软件架构概念 架构风格 ABSD 架构复用 DSSA 一 系统架构设计师 系统架构设计高级技能 系统质量属性与架构评估 二 系统架构设计师 系统架构设计
  • 如何实现IM即时通信系统(一)

    在企业数字化建设过程中 如何与客户保持线上链接是重要的组成部分 而IM通信系统就属于数字化建设的基础设施 那么 如何实现一个符合企业需求的IM系统呢 采购当然是其中需要考虑的方式之一 但就我个人的经验来看 市面上好的IM厂商很稀少 因为IM
  • Asahi Linux for M1 Apple Silicon 首次发布 Alpha 版

    Apple Silicon 的基于 Arch 的发行版只能用于更轻松地安装 OpenBSD Asahi Linux已经为Apple M1 M1 Pro或M1 Max设备上的用户发布了其第一个公共alpha版本 该发行版基于Arch Linu
  • SpringBoot工程使用logback-spring.xml

    在SpringBoot工程中 推荐使用logback spring xml来替换logback xml 原因是SpringBoot加载logback xml是在application yml之前 所以在yml里面的信息不会被logback
  • 经销商订单系统,搭建中的功能介绍(感想)

    一 关于需求方对订货系统的解释 经销商订单系统 也可以叫做企业订货软件 企业订单软件 这是需求商说的 这套系统甲方说是属于企业内部系统 并不属于商城范畴 属于是企业内部单机的订单管理系统演变而来 二 经销商订单系统的流程 2 1 第一步 通
  • 软考-系统架构师-计算机与网络基础知识-系统性能

    文章目录 1 性能指标 2 性能计算 3 性能设计 4 性能评估 说明 系统性能是一个系统提供给用户的中国性能指标的集合 它包括硬件性能 软件性能 部件性能指标 综合性能指标 1 性能指标 性能指标是软 硬件的性能指标的集成 在硬件中包括计
  • 思考:如何保证服务稳定性?

    最近一直在忙618大促的全链路压测 稳定性保障相关工作 结果618还未开始 生产环境就出了几次生产故障 且大多都是和系统稳定性 性能相关的bad case 生产全链路压测终于告一段落 抽出时间将个人收集的稳定性相关资料整理review了一遍
  • 操作系统读书笔记- 01 x86系统架构概览.md-html

    x86系统架构概览 真看不懂了 今天就写这些吧 2 0 处理器工作模式 一般来讲 x86 64处理器具有5种工作模式 实模式 Real address Mode 处理器以16位8086的方式工作 只能以简单的段地址 偏移地址方式进行寻址 地
  • 【Linux】计算机操作系统和软硬件体系结构

    目录 1 冯诺依曼体系结构 1 1 中央处理器 CPU 2 操作系统 OS 2 1 操作系统的概念 2 2 操作系统的作用 2 3 操作系统如何进行管理 2 3 1 操作系统通过分级管理的方式 实现对整体的管理 2 3 2 管理的本质是对数
  • 半虚拟化和全虚拟化的区别

    全虚拟化 Full virtualization 也称为原始虚拟化技术 是另一种虚拟化方法 该模型使用虚拟机协调客户 操作系统和原始硬件 见图2 这里 协调 是一个关键词 因为VMM在客户操作系统和裸硬件之间用于工作协调 一些受保护的指令必
  • iptables上如何封IP

    一 封单个IP 1 封锁单个ip iptables I INPUT s IP j DROP root node1 iptables I INPUT s 192 168 1 11 j DROP root node1 iptables L Ch
  • 系统架构主题之七:基于架构的软件设计方法及应用

    1 基于架构的软件设计方法概念 关键词 ABSD 自顶向下 递归迭代 与需求同步 设计元素 视角与视图 用例和质量场景 预期和非预期等 总的来讲 ABSD方法分为如下六个大的阶段 1 体系结构需求阶段 相比传统软件系统设计 架构设计在需求获
  • 深入理解设计原则之组件构建原则【软件架构设计】

    系列文章目录 C 高性能优化编程系列 深入理解软件架构设计系列 深入理解设计模式系列 高级C 并发线程编程 困难只能吓倒懦夫懒汉 而胜利永远属于攀登高峰的人 Difficulties can only be intimidated by a
  • 系统架构演变详解

    文章目录 1 单体架构 2 垂直架构 3 分布式架构 4 SOA架构 5 微服务 6 集群 分布式和微服务的区别 1 单体架构 在学习 Dubbo 之后 我们先了解一下系统架构的演变过程 随着用户量的不断增加 业务功能的扩展逐步 系统架构变
  • 什么是架构,架构的本质是什么

    不论是开发人员还是架构师 我们都一直在跟软件系统打交道 架构是在工作中出现最频繁的术语之一 那么 到底什么是架构 你可能有自己的答案 也有可能没有答案 对 架构 的理解需要我们不断在实践中思考 归纳 演绎 形成自己的认知 一 什么是软件架构
  • 系统架构设计师之软件架构风格

    系统架构设计师之软件架构风格
  • Java架构师系统架构高可用维度分析

    目录 1 导语 2 可用性介绍 3 本地高可用 集群 分布式 4 本地高可用 数据逻辑保护 5 异地容灾 双活 两地三中心 6 异地容灾 DRP规划 BCP业务连续性 7 多活和妥协方案 8 高可用流程 9 总结 想学习架构师构建流程

随机推荐

  • MMYOLO框架标注、训练、测试全流程(补充篇)

    前言 MMYOLO框架是一个基于PyTorch和MMDetection的YOLO系列算法开源工具箱 MMYOLO定位为YOLO系列热门开源库以及工业应用核心库 MMYOLO框架Github项目地址 支持的任务 目标检测 旋转目标检测 支持的
  • 【blender建模功能】03 倒角工具

    blender 03 倒角工具 基操 宽度类型 其他参数 倒角问题 顶点倒角 1 基础操作 2 宽度类型 3 其他参数 3 1 材质编号 3 2 平滑 3 2 1 自动光滑 3 2 2 硬化法线 3 3 钳制重叠 3 4 外衔接 内衔接 3
  • UE4联网2——视角同步

    在做完子弹的同步后发现和客户端和服务器的玩家的仰角是不同步的 所以在角色代码中加入tick函数更新玩家的仰角pitch 这里我们需要用到一个变量RemoteViewPitch 这是在pawn中定义的已经复制的公有变量 rpc 值得注意的是它
  • 忽略大小写的字符串比较

    问题描述 一般我们用strcmp可比较两个字符串的大小 比较方法为对两个字符串从前往后逐个字符相比较 按 ASCII 码值大小比较 直到出现不同的字符或遇到 0 为止 如果全部字符都相同 则认为相同 如果出现不相同的字符 则以第一个不相同的
  • vue3引用ElementPlus出错|如何在vue中引用TypeScript

    具体错误 直接套用elementplus官方文档里的模版 报错 Module parse failed Unexpected token You may need an additional loader to handle the res
  • 运放噪声如何计算?

    一 噪声 运放的噪声分为 1 电压噪声en v 2 电流噪声在电阻Rs和R1 R2上产生的等效噪声en i 3 电阻的热噪声enr 总输入噪声计算公式 en in sqrt env 2 eni 2 enr 2 总输出噪声计算公式 en ou
  • [第七届蓝帽杯全国大学生网络安全技能大赛 蓝帽杯 2023]——Web方向部分题 详细Writeup

    Web LovePHP 你真的熟悉PHP吗 源码如下
  • 【C++】C++入门

    目录 一 C 关键字 二 命名空间 2 1命名空间的定义 2 2命名空间的使用 2 2 1加命名空间名称和作用域限定符 2 2 2使用using 将命名空间中某个成员引入 2 2 3使用using namespace将命名空间引入 三 C
  • 【KnowledgeBase】CLIP多模态代码试玩

    文章目录 前言 一 CLIP整体流程简述 二 代码试玩 参考 前言 多模态CLIP的推理部分代码简单试玩一下 致敬大佬的CLIP 论文链接 Learning Transferable Visual Models From Natural L
  • JS中的“&&”与“&”和“

    在JavaScript中 和 是逻辑运算符 和 是位运算符 四个运算符主要区别是运算方法不一样 1 JavaScript中的位运算符 运算方法 两个数值的个位分别相与 同时为1才得1 只要一个为0就为0 举个例子 31 2 结果为2 理由
  • python-报错

    报错 异常名称 描述 BaseException 所有异常的基类 SystemExit 解释器请求退出 KeyboardInterrupt 用户中断执行 通常是输入 C Exception 常规错误的基类 StopIteration 迭代器
  • JS 统计字符

    var str id content value replace r n g n var length t str length
  • 使用Koa2进行Web开发(一)

    这篇文章是我正在进行写作的 新时期的Node js入门 的一部分 Connect Express与Koa 为了更好地理解后面的内容 首先需要梳理一下Node中Web框架的发展历程 Connect 在connect官方网站提供的定义是 Con
  • Python实现贝叶斯优化器(Bayes_opt)优化卷积神经网络回归模型(CNN回归算法)项目实战

    说明 这是一个机器学习实战项目 附带数据 代码 文档 视频讲解 如需数据 代码 文档 视频讲解可以直接到文章最后获取 1 项目背景 贝叶斯优化器 BayesianOptimization 是一种黑盒子优化器 用来寻找最优参数 贝叶斯优化器是
  • 从枚举类型的ordinal()方法说起

    文章背景 本周有一个开发任务涉及到了枚举类型的修改 需要对枚举类型新增一项 在新增的时候我没有加在已有项的最后面 而是在中间随便找了个位置 其实也不是很随便 我是根据语义关联性觉得放在某一项后面比较合适 没想到的是 我的无心之举经造成了大
  • 安装centos 8

    安装centos 8 首先下载centos 8镜像 地址 http mirrors aliyun com centos 8 isos x86 64 这里选择了boot版本 boot版与完整版的区别是体积小 通过网络源安装 下载完成大概有70
  • Solidity与dapp开发学习记录4

    目录 函数修饰符进阶 Payable修饰符 运用 取款 Withdraws 运用 准备好设计僵尸对战 随机数 Random Numbers 通过keccak256生成随机数 此方法容易受到不诚实节点的攻击 如何在以太坊中安全地生成随机数 运
  • BASE64Encoder及BASE64Decoder的正确用法

    一直以来Base64的加密解密都是使用sun misc包下的BASE64Encoder及BASE64Decoder的sun misc BASE64Encoder BASE64Decoder类 这人个类是sun公司的内部方法 并没有在java
  • 腾讯云搭建邮局

    想在个人电脑上面搭个邮局临时用一下 没有想到宽带的端口全部被封了 25 110 143本来以为不能发就算了 收也不行了 完全没有办法用 还好腾讯云有按月开通的 先开通一个月试试 花了三十块 开了一个 轻量应用服务器 这里安全方面 没有什么要
  • 系统架构设计高级技能 · 层次式架构设计理论与实践

    现在的一切都是为将来的梦想编织翅膀 让梦想在现实中展翅高飞 Now everything is for the future of dream weaving wings let the dream fly in reality 点击进入系